15 Газовые циклы

15.44 Для цикла состоящего из четырех процессов: политропного 1-2, изохорного 2-3, адиабатного 3-4, изобарного 4-1 известно, что р1=1 бар, t1=0 ºC, t2=200 ºC, t4=65 ºC, n=1,3.

Определить: 1) параметры состояния в характерных точках, 2) изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии, совершенную работу и количество подведенного или отведенного тепла для каждого из процессов; 3) работу цикла и термический к.п.д.


15.45 (Вариант 23) ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ИДЕАЛЬНОГО ЦИКЛА ТЕПЛОВОЙ МАШИНЫ

Для заданного идеального цикла, совершающегося с рабочим телом (воздух), требуется:

— определить основные параметры состояния р, υ, Т в характерных точках цикла;

— определить для каждого процесса, входящего в цикл, Δu, Δs, q, l;

— определить термический к.п.д. цикла;

— графически изобразить цикл в р,υ- и T,s – координатах.ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ИДЕАЛЬНОГО ЦИКЛА ТЕПЛОВОЙ МАШИНЫ Для заданного идеального цикла, совершающегося с рабочим телом (воздух), требуется: - определить основные параметры состояния р, υ, Т в характерных точках цикла; - определить для каждого процесса, входящего в цикл, Δu, Δs, q, l; - определить термический к.п.д. цикла; - графически изобразить цикл в р,υ- и T,s – координатах.

Таблица 1 – Исходные данные 

р1, барр2, барt1, ºCt3, ºC4-11-23-4
3630250изотермаадиабата


15.46 Расчет цикла Карно применительно к тепловому двигателю

Рабочее тело — 1 кг сухого воздуха. Предельные температуры рабочего тела в цикле: наибольшая t1, наименьшая t3 (таблица 4). Предельные давления рабочего тела в цикле: наибольшее р1, наименьшее р3 (таблица 5).

Таблицы 4 и 5

Вариант Температура воздуха, ºС Давление, МПа
t1 t3 р1 р3
00 270 21 4 0,125

Определить:

1. Основные параметры состояния рабочего тела в характерных точках цикла;

2. Количество тепла, подведенное в цикле;

3. Количество тепла, отведенное в цикле;

4. Полезную работу, совершенную рабочим телом за цикл;

5. Изменение энтропии в изотермических процессах цикла.
Построить цикл (в масштабе) в координатах р-υ и T-s.

Вопросы:

1. Из каких процессов состоит цикл Карно?

2. Что показывает термический КПД цикла теплового двигателя?

3. В какой диаграмме и какой площадью можно проиллюстрировать полезную работу, совершенную рабочим телом в цикле?

4. В какой диаграмме и какой площадью можно проиллюстрировать количество тепла, использованное в цикле или совершения полезной работы?

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.

Методические указания.pdf

ВУЗ: КГАСУ


15.47 Расчет газового цикла

Вариант 7

Для цикла, изображенного в р-υ координатах

Требуется определить:

а) параметры  р, υ, Т в характерных точках цикла;

б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла;

в) теплоту q всех процессов цикла;

г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур.

Полученные данные поместить в таблицы.

Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.Расчет газового цикла Для цикла, изображенного в р-υ координатах Требуется определить: а) параметры р, υ, Т в характерных точках цикла; б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла; в) теплоту q всех процессов цикла; г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур. Полученные данные поместить в таблицы. Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.

Таблица 1 — Исходные данные

р1, бар υ1, м3/кг υ2, м3/кг Т3, К Раб. тело
1 7 0,14 0,05 880 СО2

Варианты задачи: 3.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ЮУрГУ


15.48 (Вариант 5) РАСЧЕТ ГАЗОВОГО ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЦИКЛА

Сухой воздух массой 1 кг совершает прямой термодинамический цикл, состоящий из четырех последовательных термодинамических процессов. Данные, необходимые для расчета в зависимости от варианта, приведены в таблице заданий.

Таблица заданий 

Заданные параметры характерных точек: р, МПа; υ, м3/кг; Т, ºС
р1=0,1T1=273р2=0,5T3=473

Продолжение таблицы заданий 

Типы процессов в цикле
Процесс 1-2Процесс 2-3Процесс 3-4Процесс 4-1
политропа n=1,3изобараполитропа n=1,3изобара

Требуется:

1. Рассчитать давление р, удельный объем υ, температуру Т воздуха  для основных точек цикла.

2. Для каждого из процессов определить значения показателей политропы n, теплоемкости c, вычислить изменение внутренней энергии Δu, энтальпии Δi, энтропии Δs, теплоту процесса q, работу процесса l, располагаемую работу l0.

3. Определить суммарные количества подведенной q1 и отведенной q2 теплоты, работу цикла lц, термический КПД цикла ηt.

Построить цикл в координатах р-υ — и T-s, нанеся на диаграммы основные точки цикла и составляющие цикл процессы.

Методические указания


15.49 (Вариант 10) Расчет газового цикла

Для цикла, изображенного в р-υ координатах

Требуется определить:

а) параметры  р, υ, Т в характерных точках цикла;

б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла;

в) теплоту q всех процессов цикла;

г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур.

Полученные данные поместить в таблицы.

Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.Расчет газового цикла Для цикла, изображенного в р-υ координатах Требуется определить: а) параметры р, υ, Т в характерных точках цикла; б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла; в) теплоту q всех процессов цикла; г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур. Полученные данные поместить в таблицы. Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.

Таблица 1 — Исходные данные 

р1, барυ1, м3/кгр2, барТ4, КРаб. тело
210,7214400О2


15.50 Расчет газового цикла

Вариант 16

Для цикла, изображенного в р-υ координатах

Требуется определить:

а) параметры  р, υ, Т в характерных точках цикла;

б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла;

в) теплоту q всех процессов цикла;

г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур.

Полученные данные поместить в таблицы.

Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.Расчет газового цикла Для цикла, изображенного в р-υ координатах Требуется определить: а) параметры р, υ, Т в характерных точках цикла; б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла; в) теплоту q всех процессов цикла; г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур. Полученные данные поместить в таблицы. Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.

Таблица 1 — Исходные данные

р1, бар Т1, К Т3, К q1-2, кДж/кг раб. тело
2 10 550 610 200 O2

Методические указания.pdf

ВУЗ: ЮУрГУ


15.51 Расчет газового цикла

Вариант 10

Для цикла, изображенного в р-υ координатах

Требуется определить:

а) параметры  р, υ, Т в характерных точках цикла;

б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла;

в) теплоту q всех процессов цикла;

г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур.

Полученные данные поместить в таблицы.

Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.Расчет газового цикла Для цикла, изображенного в р-υ координатах Требуется определить: а) параметры р, υ, Т в характерных точках цикла; б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла; в) теплоту q всех процессов цикла; г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур. Полученные данные поместить в таблицы. Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.

Таблица 1 — Исходные данные

р1, бар Т1, К Т2, К Т3, К Раб. тело
1 1,5 280 400 600 возд.

Варианты задачи: 2.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ЮУрГУ


15.52 Расчет газового цикла

Вариант 11

Для цикла, изображенного в р-υ координатах

Требуется определить:

а) параметры  р, υ, Т в характерных точках цикла;

б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла;

в) теплоту q всех процессов цикла;

г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур.

Полученные данные поместить в таблицы.

Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.Расчет газового цикла Для цикла, изображенного в р-υ координатах Требуется определить: а) параметры р, υ, Т в характерных точках цикла; б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла; в) теплоту q всех процессов цикла; г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур. Полученные данные поместить в таблицы. Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.

Таблица 1 — Исходные данные

р1, бар υ1, м3/кг Т2, К р3, бар n Раб. тело
2 30 0,1 1500 10 1,45 СО

Методические указания.pdf

ВУЗ: ЮУрГУ


15.53 Расчет газового цикла

Вариант 4

Для цикла, изображенного в р-υ координатах

Требуется определить:

а) параметры  р, υ, Т в характерных точках цикла;

б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла;

в) теплоту q всех процессов цикла;

г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур.

Полученные данные поместить в таблицы.

Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.Для цикла, изображенного в р-υ координатах Требуется определить: а) параметры р, υ, Т в характерных точках цикла; б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла; в) теплоту q всех процессов цикла; г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур. Полученные данные поместить в таблицы. Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.

Таблица 1 — Исходные данные

р1, бар Т1, К Т3, К Т4, К раб. тело
2 8 450 800 550 СО

Варианты задачи: 3, 6.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ЮУрГУ